Boolan C++第二周笔记

编写一个带指针成员变量的类

1. 拷贝函数

• 当类中有指针成员变量时，必须要实现拷贝函数，不能使用系统提供的默认方法。

2. Big Three

• 拷贝构造
• 拷贝赋值
• 析构函数

字符串的两种存储形式：最前存贮字符串的长度；最后有结束符'\0'

2.1 拷贝构造函数

• 构造函数的参数类型为本class
• new一份同样大小的内存，再使用strcpy

大小要+1，为结束位的'\0'留出位置

2.1 拷贝赋值函数

• 重载运算符=
• 监测是否自我赋值。之后先清空，在申请同样大小的内存，再拷贝strcopy

如果没有做自我赋值检测，会出现把自己清空后再赋值，这时调用指针会出现不确定结果

3. 堆栈

• 堆，heap。由操作系统提供的一块global内存空间，程序可动态分配。通过 new去获得。malloc
  • 局部的指针变量如果没有被delete，那么指针变量的堆空间将无法被安全释放，造成了内存泄漏。
  • new的流程：先分配memory，再调用构造函数。

void* mem = operator new( sizeof(Complex) ); //分配内存，调用malloc(sizeof()) 
pc = static_cast(mem);             //类型转换
pc->Complex::Complex(1,2);                   //构造函数

• 堆，heap
  • delete的流程：先调用析构函数，再释放memory

String::~String(ps);   //析构函数
operator delete(ps);   //释放内存，内部调用free

• 栈，stack。存在于作用域内的一块内存空间。
  • 局部对象，会被自动清理。
  • static关键字。静态对象的生命周期和程序绑定，和作用域无关。
  • 全局对象。

4. 内存中new时的真正形态

4.1 单个对象时

• debug模式
  • 每申请一个对象，内存中的实际大小为：
    • 对象本身的内存大小
    • 包裹对象的内存32字节+4字节
    • cookie内存4+4，在整个内存块的头和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍数对齐
• release模式
  • 每申请一个对象，内存中的实际大小为：
    • 对象本身的内存大小
    • cookie内存4+4，在整个内存块的头和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍数对齐
• cookie内存的作用
  • 标记回收时的内存大小
  • 因为一定是16的倍数，所以最后一位一定是0，可以利用最后一位的0/1来标示当前内存块是给出状态还是回收状态

4.2 数组对象时

• new type[] 要搭配 delete []
• debug模式
  • 每申请一个对象，内存中的实际大小为：
    • 记录数组大小：4字节
    • 数组长度个的对象本身的内存大小：n * object
    • 包裹整个数组和大小的内存32字节+4字节
    • cookie内存4+4，在整个内存块的头和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍数对齐
• release模式
  • 每申请一个对象，内存中的实际大小为：
    • 记录数组大小：4字节
    • 数组长度个的对象本身的内存大小：n * object
    • cookie内存4+4，在整个内存块的头和尾
    • 全部大小相加后，再向16的倍数对齐

5. 类模版

template
class complex
{
public:
  complex (T r = 0, T i = 0)
    : re (r), im (i)
  {}
private:
  T re, im;
}

6. 函数模版

template 
inline 
const T& min(const T& a, const T& b)
{
  return b < a ? b : a;
}

思考

1. new type[] 和 delete [] 成对出现的原因？

• 如果不成对出现，会造成内存泄漏，但是泄漏的内存并不是数组中对象的内存，数组中的所有对象已经被正确释放。delete[]的作用是，通知编译器释放的是个数组对象，然后调用多次的析构函数；如果只是调用delete，只会调用一次析构函数。
• 所以真正内存泄漏的内存，是数组对象中指针所指向的那些内存。也就是说如果当数组对象的内部变量没有指针时，是不会出现问题。
• 要保持良好的变成习惯，array new 和 array delete要成对出现。

2. ' * '和' & '标志符在不同位置时的不同含义

• ' & '在类型名后' typename& '，表示为引用；' & '在对象前' &object '，表示为取地址

3. 回答第一周笔记中的第一个思考问题，为什么可以数据需要单独存储，而函数可以公用一份?

• 通过对象调用类方法时的真相

complex c1,c2;
cout << c1.real(); // 实际情况，cout << complex::real(&c1);
cout << c2.real(); // 实际情况，cout << complex::real(&c2);

4. 为什么静态函数只能使用静态数据，而不能使用直接使用类的私有数据？

• 因为static函数的参数列表中，没有默认的this指针。
• 静态函数可以通过类名调用，也可以使用对象调用。

5. 类模版和函数模版的使用区别

• 类模版使用时必须明确指出模版的类型；函数模版使用时，不用明确指出，编译器会进行argument deduction，参数推导